JPS61126687A - Dynamic type ram - Google Patents

Dynamic type ram

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Publication number
JPS61126687A
JPS61126687A JP59245979A JP24597984A JPS61126687A JP S61126687 A JPS61126687 A JP S61126687A JP 59245979 A JP59245979 A JP 59245979A JP 24597984 A JP24597984 A JP 24597984A JP S61126687 A JPS61126687 A JP S61126687A
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JP
Japan
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signal
circuit
refresh
action
refreshing
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Pending
Application number
JP59245979A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Jiro Sawada
沢田 二郎
Yasunori Yamaguchi
山口 泰紀
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPS61126687A publication Critical patent/JPS61126687A/en
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Abstract

PURPOSE:To make power consumption lower at the time of a refreshing action by referring to an internal action signal formed based upon the external control signal, and prohibiting an action of a column-type circuit at the time of the refreshing action. CONSTITUTION:When a chip selecting signal inverting CS of the external signal is H and a refreshing control signal inverting RESH is L, an automatic refreshing condition is obtained, and a low address, which is outputted by an automatic refreshing circuit RESH and successively stepped, is selected by a multiplexer MPX. On the other hand, in accordance with these signal inverting CS and inverting RESH, a timing generating circuit TG generates a data selecting timing signal phix, and stops the occurrence of phiy. Through the low decoder R-DCR1 in which the signal phix is supplied, a word line is successively selected and refreshed and a column type circuit circuit without a signal phiy and regardless of the refreshing action, for example, the action such as a main amplifier MA is prohibited, and the power consumption can be lower at the time of a refreshing action.

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 この発明は、ダイナミック型RAM (ランダム・アク
セス・メモリ)に関するもので、例えば、ダイナミック
型メモリセルを用いるとともに、その周辺回路をスタテ
ィック型0M03回路で構成し、アドレス信号の変化を
検出して内部回路の動作に必要な一連のタイミング信号
を形成することによって、外部からはスタティック型R
AMと同等に扱えるようにした!I像ダイナミック型R
AMに利用して有効な技術に関するものである。
[Detailed Description of the Invention] [Technical Field] The present invention relates to a dynamic RAM (random access memory). , by detecting changes in the address signal and forming a series of timing signals necessary for the operation of internal circuits.
Now it can be treated the same as AM! I image dynamic type R
It relates to technology that is effective for use in AM.

〔背景技術〕[Background technology]

本願出願人は、先にアドレス信号の変化を検出して内部
回路の動作に必要な各種タイミング信号を形成するもの
とした擬似スタティック型RAMを開発した。すなわち
、情報を電荷の形態で記憶するキャパシタと、アドレス
選択用のMOSFETとによって構成されたダイナミッ
ク型メモリセルを用いるとともに、その周辺回路をスタ
ティック型0M03回路により構成し、アドレス信号の
変化を検出して、これに基づいて内部回路の動作に必要
な各種タイミング信号を形成することによって、外部か
らはスタティック型RAMと同等に扱えるようにするも
のである。
The applicant of the present application has developed a pseudo-static RAM that first detects changes in address signals and forms various timing signals necessary for the operation of internal circuits. That is, it uses a dynamic memory cell composed of a capacitor that stores information in the form of charge and a MOSFET for address selection, and its peripheral circuitry is composed of a static 0M03 circuit to detect changes in the address signal. Based on this, various timing signals necessary for the operation of internal circuits are formed, so that it can be treated from the outside in the same way as a static type RAM.

しかしながら、半導体基板上において形成されたダイナ
ミック型メモリセルにおいては、上記キャパシタにM積
された電荷が、リーク電流等によって時間とともに減少
してしまう。このため、常にメモリセルに正確な情報を
記憶させてお(ためには、メモリセルに記憶されている
情報を、その情報が失われる前に読み出して、これを増
幅して再び同じメモリセルに書込む動作、いわゆるリフ
レッシュ動作を行う必要がある。例えば、64にビット
のダイナミック型RAMにおけるメモリセルの自動リフ
レッシエ方式として、「電子技術1誌のVo123、N
o 3のpp30〜33に示されている自動リフレッシ
ュ回路が公知である。すなわち、ダイナミック型RAM
に、リフレッシエ制御用の外部端子を設けて、この外部
端子に所定のレベルのリフレッシュ制御信号RESHを
印加することにより、ダイナミック型RA M内の複数
のメモリセルが自動的にリフレッシュされるオートリフ
レフシェ機能と、上記リフレッシュ信号RESHを所定
のレベルにしつづけることにより内蔵のタイマー回路を
作動させて、一定周期毎に上記リフレッシュ動作を行う
セルフリフレッシュl@能とが設けられている。
However, in a dynamic memory cell formed on a semiconductor substrate, the charge accumulated in the capacitor decreases over time due to leakage current or the like. Therefore, in order to always store accurate information in a memory cell, the information stored in a memory cell must be read out before it is lost, amplified, and then used again in the same memory cell. It is necessary to perform a write operation, a so-called refresh operation.For example, an automatic refresher method for memory cells in a 64-bit dynamic RAM is described in "Electronic Technology 1, Vol. 123, N.
The automatic refresh circuit shown in pp. 30-33 of J.O. 3 is known. In other words, dynamic RAM
The auto-refresher is equipped with an external terminal for refresher control, and by applying a refresh control signal RESH of a predetermined level to this external terminal, multiple memory cells in the dynamic RAM are automatically refreshed. and a self-refresh function that operates a built-in timer circuit by keeping the refresh signal RESH at a predetermined level and performs the refresh operation at regular intervals.

上記無像の自動リフレッシュ回路を上記のような内部同
期式のダイナミック型RAM(I!!似スケスタテイッ
ク型RAM通用し7た場合、リフレッシュ動作の時にも
、一連のタイミング信号が発生して、リフレッシュ動作
に直接関係の無い回路までも動作するため、無駄な電流
消費が生じることになってしまう。
When the above-mentioned imageless automatic refresh circuit is used as an internally synchronized dynamic RAM (similar to I!!-like dynamic RAM) as described above, a series of timing signals are generated even during a refresh operation, and a refresh operation is performed. Even circuits that are not directly related to the current state are operated, resulting in unnecessary current consumption.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

この発明の目的は、リフレッシュ動作時の低消費電力化
を図ったダイナミック型RAMを提供することにある。
An object of the present invention is to provide a dynamic RAM that reduces power consumption during refresh operations.

この発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、
この明細書の記述および添付図面から明らかになるであ
ろう。
The above and other objects and novel features of this invention include:
It will become clear from the description of this specification and the accompanying drawings.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、下記の通りである。
A brief overview of typical inventions disclosed in this application is as follows.

すなわち、内臓の自動リフレッシエ回路による自動リフ
レッシュ動作の時には、カラム系のタイミング信号の発
生を禁止することにより、リフレッシュ動作に直接関係
の無い回路の動作を禁止して低消費電力化を実現するも
のである。
In other words, during automatic refresh operation using the built-in automatic refresher circuit, generation of column-related timing signals is prohibited, thereby inhibiting the operation of circuits that are not directly related to the refresh operation, thereby reducing power consumption. be.

〔実施例〕〔Example〕

第1図には、この発明に係るダイナミック型RAMの一
実施例の回路図が示されている。同図の各回路素子は、
公知の0MO3(相補型MO5)集積回路の製造技術に
よって、1個の単結晶シリコンのような半導体基板上に
おいて形成される。
FIG. 1 shows a circuit diagram of an embodiment of a dynamic RAM according to the present invention. Each circuit element in the same figure is
The well-known OMO3 (complementary MO5) integrated circuit fabrication technique is formed on a single semiconductor substrate, such as single crystal silicon.

以下の説明において、特に説明しな“い場合、MOSF
ET (絶縁ゲート型電界効果トランジスタ)はNチャ
ンネルMOS F ETである。なお、同図において、
ソース・ドレイン間に直線が付加されたMOS F E
TはPチャンネル型である。
In the following explanation, unless otherwise specified, MOSFET
ET (insulated gate field effect transistor) is an N-channel MOS FET. In addition, in the same figure,
MOS F E with a straight line added between source and drain
T is of P channel type.

特□に制限されないが、集積回路は、単結晶P型シリコ
ンからなる半導体基板に形成される。NチャンネルMO
S F ETは、かかる半導体基板表面に形成されたソ
ース領域、ドレイン領域及びソース領域とドレイン領域
との間の半導体基板表面に薄い厚さのゲート絶縁膜を介
して形成されたポリシリコンからなるようなゲート電極
から構成される。PチャンネルM OS F B ’I
’は、上記半導体基板表面に形成されたN型ウェル領域
に形成される。
Although not particularly limited, the integrated circuit is formed on a semiconductor substrate made of single-crystal P-type silicon. N channel MO
SFET consists of a source region, a drain region formed on the surface of such a semiconductor substrate, and polysilicon formed on the surface of the semiconductor substrate between the source region and the drain region with a thin gate insulating film interposed therebetween. It consists of a gate electrode. P Channel M OS F B 'I
' is formed in an N-type well region formed on the surface of the semiconductor substrate.

これによって、半導体基板は、その上に形成された複数
のNチャンネルMOSFETの共通の基板ゲートを構成
する。N型ウェル領域は、その上に形成されたPチャン
ネルMOSFETの基体ゲートを構成する。Pチャンネ
ルMOS F ETの基板ゲートすなわちN型ウェル領
域は、第1図の電源端子Vccに結合される。
Thereby, the semiconductor substrate constitutes a common substrate gate for a plurality of N-channel MOSFETs formed thereon. The N-type well region constitutes the base gate of the P-channel MOSFET formed thereon. The substrate gate of the P-channel MOS FET, ie, the N-type well region, is coupled to the power supply terminal Vcc of FIG.

第1図において、基板バックバイアス電圧発生回路vb
b−cは、集積回路の外部端子を構成する電源端子Vc
’cと基準電位端子もしくはアース端子との間に加えら
れる+5vのような正電源電圧に応答して、半導体基板
に供給すべき負のバ・ノクバイアスミ圧vbbを発生す
る。これによって、NチャンネルMOS F ETの基
板ゲートにバックバイアス電圧が加えられることになり
、そのソース。
In FIG. 1, the substrate back bias voltage generation circuit vb
b-c are power supply terminals Vc forming external terminals of the integrated circuit;
In response to a positive power supply voltage, such as +5V, applied between 'c and a reference potential terminal or ground terminal, a negative voltage vbb is generated to be supplied to the semiconductor substrate. This applies a back bias voltage to the substrate gate of the N-channel MOS FET, and its source.

ドレインと基板間の寄生容量値が減少させられるため、
回路の高速動作化が図られる。
Since the parasitic capacitance value between the drain and the substrate is reduced,
The circuit can operate at high speed.

メモリアレイM−ARYは、その一対の行が代表として
示されており、一対の平行に配置された相補データ線り
、Dに、アドレス選択用MO3FETQmと情報記憶用
キャパシタCsとで構成された複数のメモリセルのそれ
ぞれの入出力ノードが同図に示すように所定の規則性を
もって配分されて結合されている。
In the memory array M-ARY, a pair of rows is shown as a representative, a pair of complementary data lines arranged in parallel, and a plurality of memory arrays D each including a MO3FET Qm for address selection and a capacitor Cs for information storage are shown. The input/output nodes of the memory cells are distributed and coupled with a predetermined regularity as shown in the figure.

プリチャージ回路PCIは、代表として示されたMO3
FETQ5のように、相補データ線り。
The precharge circuit PCI is MO3 shown as a representative.
Complementary data line like FETQ5.

D間に設けられたスイッチMOS F ETにより構成
される。
It is composed of a switch MOS FET provided between D and D.

センスアンプSAは、代表として示されたPチャンネル
MO3FETQ?、Q9と、NチャンネルMO3FET
Q6.Q8とからなるCMOSラッチ回路で構成され、
その一対の入出力ノードが上記相補データ線り、 Dに
結合されている。また、上記ラッチ回路には、特に制限
されないが、−並列形態のPチャンネルMO3FETQ
I 2.Ql 3を通して電源電圧Vccが供給され、
並列形態のNチャンネルMO3FETQI O,Ql 
1を通して回路の接地電圧Vssが供給される。これら
のパワースイッチMo 3 F ETQ 10.  Q
 11及びMO5FETQ12.Q13は、同じメモリ
マット内の他の同様な行に設けられたラッチ回路に対し
て共通に用いられる。言い換えるならば、同じメモリ、
マット内のラッチ回路におけるPチャンネル間O5FE
TとNチャンネルMO5FETとはそれぞれそのソース
が共通接続される。
The sense amplifier SA is a P-channel MO3FETQ? shown as a representative. , Q9 and N-channel MO3FET
Q6. It is composed of a CMOS latch circuit consisting of Q8,
The pair of input/output nodes are coupled to the complementary data line, D. The latch circuit may include, but is not particularly limited to, a P-channel MO3FETQ in parallel form.
I 2. Power supply voltage Vcc is supplied through Ql 3,
N-channel MO3FET QI O, Ql in parallel form
The ground voltage Vss of the circuit is supplied through 1. These power switches Mo 3 F ETQ 10. Q
11 and MO5FETQ12. Q13 is commonly used for latch circuits provided in other similar rows within the same memory mat. In other words, the same memory,
O5FE between P channels in latch circuit in mat
The sources of the T and N channel MO5FETs are commonly connected.

上記MO3FETQI O,Ql 2のゲートには、動
作サイクルではセンスアンプSAを活性化させる相補タ
イミングパルスφpal r  φpalが印加され、
MO3FETQI 1.Ql 3のゲートには、上記タ
イミングパルスφpal *  φpalより遅れた、
相補タイミングパルスφpa2 、  φpa2が印加
される。このようにすることによって、センスアンプS
Aの動作は2段階に分けられる。タイミングパルスφp
a1.φpalが発生されたとき、すなわち第1段階に
おいては、比較的小さいコンダクタンスを持つMO5F
ETQI O及びQ12による電流制限作用によってメ
モリセルからの一対のデータ線間に与えられた微小読み
出し電圧は、不所望なレベル変動を受けることなく増幅
される。上記センスアンプSAでの増幅動作によって相
補データ線電位の差が太き(された後、タイミングパル
スφpa2.7″pa2が発生されると、すなわち第2
段階に入ると、比較的大きなコンダクタンスを持つMO
3FETQI 1.Ql 3がオン状態にされる。
A complementary timing pulse φpal r φpal that activates the sense amplifier SA is applied to the gates of the MO3FETQI O, Ql 2 in the operation cycle,
MO3FETQI 1. At the gate of Ql 3, the timing pulse φpal*lags behind φpal,
Complementary timing pulses φpa2 and φpa2 are applied. By doing this, the sense amplifier S
The operation of A can be divided into two stages. timing pulse φp
a1. When φpal is generated, that is, in the first stage, MO5F with relatively small conductance
Due to the current limiting effect of ETQI O and Q12, the minute read voltage applied between the pair of data lines from the memory cell is amplified without undergoing any undesired level fluctuations. After the difference in complementary data line potential is increased by the amplification operation in the sense amplifier SA, when the timing pulse φpa2.7''pa2 is generated, that is, the second
When entering the stage, MO with relatively large conductance
3FETQI 1. Ql 3 is turned on.

センスアンプSAの増幅動作は、MO3FETQ11、
Q13がオン状態にされることによって速くされる。こ
のように2段階に分けて、センスアンプSAの増幅動作
を行わせることによって、相補データ線の不所望なレベ
ル変化を防止しつつ、データの高速読み出しを行うこと
ができる。
The amplification operation of the sense amplifier SA is performed by MO3FETQ11,
This is made faster by turning on Q13. By performing the amplification operation of the sense amplifier SA in two stages in this way, it is possible to read data at high speed while preventing undesired level changes in the complementary data line.

ロウデコーダR−DCRは、特に制限されないが、2分
割されたロウデコーダR−DCR1とR−DCR2との
組み合わせによって構成される。
Although not particularly limited, the row decoder R-DCR is configured by a combination of two divided row decoders R-DCR1 and R-DCR2.

同図には、第2のロウデコーダR−DCR2の1回路分
(ワード線4本分)が代表として示されており、例えば
、アドレス信号72〜T6を受けるNチャンネルMO3
FETQ32〜Q36と、PチャンネルMOSFETQ
37〜Q41とで構成された0M03回路によるNAN
D (ナンド)回路で上記4本分のワード線選択信号が
形成される。
In the figure, one circuit of the second row decoder R-DCR2 (four word lines) is shown as a representative, for example, an N-channel MO3 that receives address signals 72 to T6.
FETQ32 to Q36 and P-channel MOSFETQ
NAN by 0M03 circuit composed of 37 to Q41
The four word line selection signals mentioned above are formed by a D (NAND) circuit.

このNAND回路の出力は、CMOSイユIバータI 
V i テ反転され、カットMO3FETQ28〜Q3
1を通して、スイッチ回路としての伝送ゲートMO3F
ETQ24〜0.27のゲートに伝えられる。
The output of this NAND circuit is the CMOS
V i Te inverted and cut MO3FETQ28~Q3
1 through the transmission gate MO3F as a switch circuit
It is transmitted to the gate of ETQ24~0.27.

第1のロウデコーダR−DCR1は、その具体的四路を
図示しないが、2ビツトの相補アドレス(8号a O,
a O及びal、alで形成されたデコード信号によっ
て選択される上記同様な伝送ゲー)MOSFETとカッ
トMO3FETとからなるスイッチ回路を通してワード
線選択タイミング信号φXから4通りのワード線選択タ
イミニ/グ信号φx00ないしφxllを形成する。こ
れらのワード線選択タイミング信号φx00〜φxll
は、上記伝送ゲート上記MO3FETQ24〜Q27を
介して各ワード線に伝えられる。ロウデコーダR−DC
RIとR−DCR2のようにロウデコーダを2分割する
ことによって、ロウデコーダR−DCR2のピンチ(間
隔)とワード線のピッチとを合わせることができる。そ
の結果、無駄な空間が半導体基板上に生じない。各ワー
ド線と接地電位との間には、MO5FETQ20〜Q2
3が設けられ、そのゲートに上記NAND回路の出力が
印加されることによって、非選択時のワード線を接地電
位に固定させるものである。特に制限されないが、上記
ワード線には、その遠端側(デコーダ側と反対側の端)
にリセット用のMO5FETQI〜Q4が設けられてお
り、リセットパルスφpHを受けてこれらのMO3FE
TQI〜Q4がオン状態となることによって、選択され
たワード線がその両端から接地レベルにリセットされる
。な右、残り2ビツトのアドレス信号a7.a8は、上
記類似の複数個のメモリアレイを選択するマット切り換
え信号として利用される。
The first row decoder R-DCR1 uses a 2-bit complementary address (No. 8 aO,
4 types of word line selection timing signal φx00 are generated from the word line selection timing signal φX through a switch circuit consisting of a transmission gate (transmission gate) MOSFET and a cut MO3FET selected by the decode signal formed by aO, al, and al. to φxll are formed. These word line selection timing signals φx00 to φxll
is transmitted to each word line via the transmission gate and the MO3FETs Q24 to Q27. Row decoder R-DC
By dividing the row decoder into two like RI and R-DCR2, the pinch (interval) of the row decoder R-DCR2 can be matched with the pitch of the word lines. As a result, no wasted space is created on the semiconductor substrate. MO5FETQ20~Q2 is connected between each word line and ground potential.
3 is provided, and by applying the output of the NAND circuit to its gate, the word line is fixed at the ground potential when not selected. Although not particularly limited, the word line has a far end (the end opposite to the decoder side).
MO5FETs QI to Q4 are provided for reset, and these MO3FEs receive a reset pulse φpH.
By turning on TQI-Q4, the selected word line is reset to the ground level from both ends thereof. On the right, the remaining 2 bits of address signal a7. a8 is used as a mat switching signal for selecting a plurality of similar memory arrays.

ロウアドレスバッファX−ADBは、外部端子AO−A
8から供給されたアドレス信号を受けて、外部端子から
供給されたアドレス信号と同相の内部アドレス信号aO
〜a8と逆相のアドレス信号TO〜a8(以下、これら
を合わせて10〜土日のように表す。)を形成して、後
述するマルチプレクサMPXを介して上記ロウデコーダ
R−OCRに供給する。
Row address buffer X-ADB is connected to external terminal AO-A.
In response to the address signal supplied from 8, the internal address signal aO is in phase with the address signal supplied from the external terminal.
An address signal TO~a8 (hereinafter, these are collectively expressed as 10~Saturday/Sunday) having a phase opposite to ~a8 is formed and supplied to the row decoder R-OCR via a multiplexer MPX, which will be described later.

カラムスイッチC−5Wは、代表として示されているM
O3FETQ42. Q43のように、相補データ線り
、Dと共通相補データ線CD、CDを選択的に結合させ
る。これらのMO5FETQ42、Q43のゲートには
、カラムデコーダC−DCRからの選択信号が供給され
る。
Column switch C-5W is M shown as a representative.
O3FETQ42. Like Q43, the complementary data line D is selectively coupled to the common complementary data line CD, CD. A selection signal from a column decoder C-DCR is supplied to the gates of these MO5FETs Q42 and Q43.

カラムデコーダC−0CRは、データ線選択タイミング
信号φyによってカラム選択タイミング力制御され、カ
ラムアドレスバッファY−ADBから供給される内部ア
ドレス信号a9〜a14と逆相のアドレス信号a9〜a
14をデコードすることによってカラムスイッチC−5
Wに供給すべき選択信号を形成する。
The column decoder C-0CR is controlled by the column selection timing signal φy and receives address signals a9 to a in opposite phase to the internal address signals a9 to a14 supplied from the column address buffer Y-ADB.
Column switch C-5 by decoding 14
Forms a selection signal to be supplied to W.

カラムアドレスバッファY−ADBは、外部端子A9〜
A14から供給されたアドレス信号を受けて、外部端子
から供給されたアドレス信号と同相の内部アドレス信号
a9〜a14と逆相のアドレス信号a9〜a14(以下
、これらを合わせてi9〜工14のように表す、)を形
成して、上記カラムデコーダC−0CRに供給する。
Column address buffer Y-ADB is connected to external terminals A9~
In response to the address signal supplied from A14, internal address signals a9 to a14 having the same phase as the address signal supplied from the external terminal and address signals a9 to a14 having the opposite phase (hereinafter, these are collectively referred to as i9 to step 14) ) is formed and supplied to the column decoder C-0CR.

上記共通相補データ線CD、CD間には、上記同様なプ
リチャージ回路を構成するプリチャージMO3FETQ
44が設けられている。この共通相補データ線CD、C
Dには、上記センスアンプSAと同様な回路構成のメイ
ンアンプMAの一対の入出力ノードが結合されている。
Between the common complementary data lines CD and CD, there is a precharge MO3FETQ that constitutes a precharge circuit similar to the above.
44 are provided. These common complementary data lines CD, C
D is coupled to a pair of input/output nodes of a main amplifier MA having a circuit configuration similar to that of the sense amplifier SA.

読み出し動作ならば、データ出力バッファD。For read operation, data output buffer D.

Bはそのタイミング信号φr判によって動作状態にされ
、上記メインアンプMAの出力信号を増幅して外部端子
I10から送出する。なお、書込み動作なら、上記タイ
ミング信号φrssによってデータ出力バッファDOB
の出力はハイインピーダンス状態される。書込み動作な
らば、データ入カバフファDIBは、そのタイミング信
号φrwによりて動作状態にされ、外部端子I10から
供給された書込み信号に従った相補薔込み信号を上記共
通相補データ線CD、CDに伝えることにより、選択さ
れたメモリセルへの書込みが行われる。なお、読み出し
動作なら、上記タイミング信号φrl−によってデータ
入カバソファDIHの出力はハイインピーダンス状態に
される。
B is brought into operation by the timing signal φr, and amplifies the output signal of the main amplifier MA and sends it out from the external terminal I10. In addition, in the case of a write operation, the data output buffer DOB is activated by the timing signal φrss.
The output of is placed in a high impedance state. In the case of a write operation, the data input buffer DIB is activated by the timing signal φrw and transmits a complementary write signal according to the write signal supplied from the external terminal I10 to the common complementary data lines CD, CD. As a result, writing to the selected memory cell is performed. Note that in the case of a read operation, the output of the data input buffer sofa DIH is brought into a high impedance state by the timing signal φrl-.

上述した各種タイミング信号は、次の各回路ブロックに
より形成される。
The various timing signals described above are formed by the following circuit blocks.

回路記号ATDで示されているのは、特に制限されない
が、アドレス信号aO〜a8(又は丁0〜丁8)とアド
レス信号+l!9〜a14 (又は79〜丁14)を受
けて、その立ち上がり又は立ち下がりの変化検出するア
ドレス信号変化検出回路である。上記アドレス信号変化
検出回路ATDは、特に制限されないが、アドレス信号
80〜a14と、その遅延信号とをそれぞれ受ける排他
的論理和回路と、これらの排他的論理和回路の出力信号
を受ける論理和回路とによって構成される。すなわち、
アドレス信号とそのアドレス信号の遅延信号とを受ける
排他的回路が各アドレス信号に対して設けられている。
Although not particularly limited, what is shown by the circuit symbol ATD is address signals aO to a8 (or 0 to 8) and an address signal +l! This is an address signal change detection circuit that receives signals 9 to a14 (or 79 to 14) and detects a change in the rising or falling edge thereof. The address signal change detection circuit ATD includes, but is not particularly limited to, an exclusive OR circuit that receives each of the address signals 80 to a14 and their delayed signals, and an OR circuit that receives the output signals of these exclusive OR circuits. It is composed of That is,
An exclusive circuit is provided for each address signal to receive an address signal and a delayed signal of that address signal.

この場合、合計15個の排他的論理和回路が設けられて
おり、これらの15個の排他的論理和回路の出力信号が
論理和回路に入力されている。このアドレス信号変化検
出回路ATDは、アドレス信号aO〜a14のうちいず
れか1つでも変化すると、その変化タイミングに同期し
たアドレス信号変化検出パルスφを形成する。
In this case, a total of 15 exclusive OR circuits are provided, and the output signals of these 15 exclusive OR circuits are input to the OR circuit. When any one of the address signals aO to a14 changes, this address signal change detection circuit ATD forms an address signal change detection pulse φ synchronized with the change timing.

回路記号TGで示されているのは、タイミング発生回路
であり、上記代表として示された主要なタイミング信号
等を形成する。すなわち、このタイミング発生回路TG
は、アドレス信号変化検出パルスφの他、外部端子から
供給されるライI−(ネーブル信号WE、チップ選択信
号C8及びリフレッシュ信号RESHを受けて、上記一
連のタイミングパルスを形成する。
The circuit symbol TG is a timing generation circuit, which forms the main timing signals etc. shown as the representative above. That is, this timing generation circuit TG
receives the address signal change detection pulse φ, the enable signal WE (enable signal WE), the chip selection signal C8, and the refresh signal RESH supplied from an external terminal, and forms the above-mentioned series of timing pulses.

回路記号REFで示されているのは、自動リフレッシエ
回路であり、フレフシエアドレスカウンタ。タイマー等
を含んでいる。この自動リフレッシュ回路REFは、外
部端子からのリフレッシュi−i+RE S Hをロウ
レベルにすることにより起動される。すなわち、チップ
選択信号C8がハイレベルのときにリフレッシュ信号R
ESHをロウレベルにすると自動リフレッシュ回路RE
 Fは、制御信号φrotによってマルチプレクサM 
P Xを切り換えて、内蔵のリフレッシュアドレスカウ
ンタからの内部アドレス信号をロウデコーダR−DCR
に伝えて一本のワード線選択によるリフレッシュ動作C
オートリフレフシニ)を行う、また、リフレッシュ信号
RESHをロウレベルにしつづけるとタイマ・−が作動
して、一定時間毎にリフレッシュアドレスカウンタが歩
進させられて、この間連続的なりフレッシェ動作(セル
フリフレッシュ)を行う、なお、この実施例では、特に
制限されないが、上記アドレスカウンタの動作を確認す
る等のため、上記リフレッシュ動作によるアドレッシン
グを利用して、メモリセルへの書き込みを行う機能が付
加される。すなわち、後述するように、リフレッシュ動
作に同期して、ライトイネーブル信号WEを電源電圧V
ccより高いレベルの書き込み制御信号とすると、上記
アドレスカウンタによって指示されたアドレスのメモリ
セルに書キ込みを行う。
The circuit symbol REF is an automatic refresher circuit and a refresher address counter. Contains timers etc. This automatic refresh circuit REF is activated by setting refresh i-i+RESH from an external terminal to a low level. That is, when the chip selection signal C8 is at a high level, the refresh signal R
When ESH is set to low level, the automatic refresh circuit RE
F is connected to multiplexer M by control signal φrot.
P
Refresh operation C by selecting one word line
In addition, if the refresh signal RESH is kept at a low level, a timer is activated and the refresh address counter is incremented at regular intervals, during which time a continuous refresh operation (self-refresh) is performed. In this embodiment, although not particularly limited, in order to check the operation of the address counter, etc., a function is added to write into the memory cell using addressing by the refresh operation. That is, as described later, the write enable signal WE is set to the power supply voltage V in synchronization with the refresh operation.
When the write control signal is at a level higher than cc, writing is performed to the memory cell at the address specified by the address counter.

第2図には、上記タイミング発生回路TGのうち、デー
タ線選択タイミング信号φyを形成する回路の一実施例
の回路図が示されている。
FIG. 2 shows a circuit diagram of an embodiment of the circuit for forming the data line selection timing signal φy in the timing generation circuit TG.

タイミング発注回路TGは、アドレス信号変化検出回路
ATDの出力パルスφを受けると、多段インバータ回路
等によって順次遅延された信号から、ワード線プリチャ
ージパルスφ匹轄、ワード線選択タイミング信号φX、
センスアンプの動作タイミング信号φpa (φpal
 +  φpa2 )等を形成する。この場合、上記セ
ンスアンプの動作タイミング信号φpaをインバータ回
路IV2によって遅延させてデータ線選択タイミング信
号φyを形成る回路として、ナンド(NAND)ゲート
回路G1と、その制御信号を形成するナントゲート回路
G2が付加される。すなわち、ナントゲート回路G2の
入力には、上記制御信号φrefと、リフレッシュ書き
込み制御信号φwrefが供給される。このナントゲー
ト回路G2の出力は、上記データ線選択タイミング信号
φyを形成するナントゲート回路G1の制御信号として
用いられる。
When the timing ordering circuit TG receives the output pulse φ of the address signal change detection circuit ATD, it outputs a word line precharge pulse φ, a word line selection timing signal φX, a word line selection timing signal φX,
Sense amplifier operation timing signal φpa (φpal
+φpa2), etc. In this case, a NAND gate circuit G1 is used as a circuit that delays the operation timing signal φpa of the sense amplifier by an inverter circuit IV2 to form a data line selection timing signal φy, and a NAND gate circuit G2 forms a control signal thereof. is added. That is, the control signal φref and the refresh write control signal φwref are supplied to the input of the Nant gate circuit G2. The output of this Nant gate circuit G2 is used as a control signal for the Nant gate circuit G1 which forms the data line selection timing signal φy.

この実施例回路の動作を第3図に示したタイミング図を
参照して次に説明する。
The operation of this embodiment circuit will now be described with reference to the timing diagram shown in FIG.

チップ選択信号C8がハイレベルにされると、このRA
Mはチップ非選択状態にされる。この時に、リフレッシ
ュ制御信号RESHを一定期間ロウレベルにすると、上
記オートリフレッシュ動作が実行される。このリフレッ
シュ制御信号RESHのロウレベルに同期して、同図に
実線で示すようにライトイネーブル信号WEを電源電圧
Vccより高いレベルの書き込み信号を供給すると、リ
フレッシュ書き込み制御信号φ−refがこれに同期し
てロウレベルにされる。このようなリフレッシュ書き込
み動作では、上記ナントゲート回路G2の出力は、ハイ
レベル(論理“1”)にされるから、通常の書き込み又
は読み出し動作と同様に、データ線選択タイミング信号
φyが形成される。なお、図示しないが、上記データ線
選択タイミング信号φyから、それを遅延してカラム系
のタイミング信号、例えばメインアンプMAの動作タイ
ミング信号φma、データ入カバソファDIB、データ
出力バフファDOBを選択的に動作させるタイミンリフ
レッシュアドレスカウンタによって指示されたアドレス
のメモリセルに書き込みや読み出しを行うことができる
。このようなリフレッシュ動作機能は、主として次のよ
うな目的のために利用される。上記自動リフレッシュ回
路REFにあっては、内臓のリフレッシュアドレスカウ
ンタが正常に動作することが極めて重要である。上記リ
フレッシュアドレスカウンタの動作を確認するため、予
めメモリセルの記憶情報を論理“O″としておいて、上
記自動リフレッシュを利用した書き込みによって論理“
1″に書き換えを行い、そして、・ この書き換えをそ
の読み出しによって確認することにより、間接的にリフ
レッシュアドレスカウンタの動作を確認することができ
る。
When the chip selection signal C8 is set to high level, this RA
M is made chip non-selected. At this time, when the refresh control signal RESH is set to a low level for a certain period of time, the auto-refresh operation described above is executed. In synchronization with the low level of the refresh control signal RESH, when a write enable signal WE with a level higher than the power supply voltage Vcc is supplied as shown by the solid line in the figure, the refresh write control signal φ-ref is synchronized with this. is set to low level. In such a refresh write operation, the output of the Nant gate circuit G2 is set to a high level (logic "1"), so the data line selection timing signal φy is formed as in a normal write or read operation. . Although not shown, column system timing signals such as main amplifier MA operation timing signal φma, data input buffer sofa DIB, and data output buffer DOB are selectively operated by delaying the data line selection timing signal φy. Writing and reading can be performed to the memory cell at the address specified by the timing refresh address counter. Such a refresh operation function is mainly used for the following purposes. In the automatic refresh circuit REF, it is extremely important that the built-in refresh address counter operates normally. In order to confirm the operation of the above refresh address counter, the stored information in the memory cell is set to logic "O" in advance, and by writing using the above automatic refresh, the memory information is set to logic "O".
By rewriting to 1'' and confirming this rewriting by reading it, the operation of the refresh address counter can be indirectly confirmed.

リフレッシュ動作においては、上記ライトイネーブル信
号WEは、同図に点線で示すようにハイレベル(Vcc
)の状態にされる。これにより、リフレッシュ書き込み
制御信号φ―refは、ハイレベルにされる。したがっ
て、上記同様なオートリフレッシュ動作にあっては、制
御信号φrefのハイレベルの毎にナントゲート回路G
1が閉じられるので、データ線選択タイミング信号φy
の発生が停止させられる。これにより、カラム系回路の
動作、例えば上記メインアンプMA等の動作が禁止され
る。これにより、通常のリフレッシュ動作の時には、カ
ラム選択動作やメインアンプの増幅動作を禁止すること
ができる。
In the refresh operation, the write enable signal WE goes to a high level (Vcc) as shown by the dotted line in the figure.
). As a result, the refresh write control signal φ-ref is set to high level. Therefore, in the same auto-refresh operation as described above, each time the control signal φref goes high, the Nant gate circuit G
1 is closed, the data line selection timing signal φy
occurrence is stopped. As a result, the operation of column-related circuits, for example, the operation of the main amplifier MA, etc., is prohibited. This makes it possible to inhibit the column selection operation and the amplification operation of the main amplifier during the normal refresh operation.

なお、リフレッシュ制御信号RESHをロウレベルにし
つづけることにより行われるセルフリフレッシュ動作に
おいては、上記制御信号φrefがその間ハイレベルの
ままにされるので、同様にカラム系回路の動作を禁止す
ることができる。
Note that in the self-refresh operation performed by keeping the refresh control signal RESH at a low level, the control signal φref is kept at a high level during that time, so that the operation of the column-related circuit can be similarly inhibited.

なお、上記リフレッシュ書き込み機能を設けない場合、
上記制御信号φrefの反転信号を形成して、リフレッ
シュ動作の時のロウレベルによりt接ナントゲート回路
G1閉じさせるようにすればよい。
In addition, if the above refresh writing function is not provided,
An inverted signal of the control signal φref may be formed to close the t-contact Nant gate circuit G1 at a low level during the refresh operation.

〔効 果〕〔effect〕

<1)外部制御信号に基づいて形成された内部動作制御
信号を参照することによって、リフレッシュ動作の時に
カラム系のタイミング信号の発生を禁止することによっ
て、リフレッシュ動作に直接関係の無いカラム系回路の
動作を禁止することによって、低消費電力化を図ること
ができる。
<1) By referring to an internal operation control signal formed based on an external control signal, generation of a column-related timing signal during a refresh operation is prohibited, thereby preventing column-related circuits that are not directly related to the refresh operation. By prohibiting the operation, power consumption can be reduced.

(2)セルフリフレッシュ動作は、主としてバッテリー
バンクアップ動作の時に使用されるから、E2低消費電
力化によって電池寿命を長くすることができるとい・)
効果が得られる。
(2) Since self-refresh operation is mainly used during battery bank-up operation, battery life can be extended by reducing E2 power consumption.)
Effects can be obtained.

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、この発明は、F記実施例に限定され
るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更
可能であることはいうまでもない。例えば、メモリセル
の読み出し基準電圧は、ダミーセルを用いて形成するも
のであってもよい。
Although the invention made by the present inventor has been specifically explained based on Examples above, this invention is not limited to the Examples described in F, and it is understood that various changes can be made without departing from the gist thereof. Needless to say. For example, the read reference voltage of the memory cell may be formed using a dummy cell.

また、リフレッシュ動作に直接関係の無い内部回路の動
作を禁止させる回路は、それぞれの回路に供給されるタ
イミング発生回路毎に、上記類似のゲート回路を設けて
、その発生を選択的に禁止するものであってもよい。
In addition, a circuit that prohibits the operation of internal circuits that are not directly related to the refresh operation is a circuit that selectively prohibits the generation of a gate circuit similar to the above for each timing generation circuit supplied to each circuit. It may be.

〔利用分野〕[Application field]

この発明は、自動リフレッシュ回路を内臓し、内部同期
式のダイナミック型RAMに広く利用できるものである
The present invention incorporates an automatic refresh circuit and can be widely used in internally synchronized dynamic RAMs.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、この発明の一実施例を示す回路図、第2図は
、そのタイミング発生回路の一部実施例を示す回路図、 第3図は、その動作を説明するためのタイミング図であ
る。 M−ARY・・メモリアレイ、PCI・・プリチャージ
回路、SA・・センスアンプ、C−SW・・カラムスイ
ッチ、R−OCR・・ロウアドレスデコーダ、C−DC
R・・カラムアドレスデコーダ、MA・・メインアンプ
、ATD・・アドレス信号変化検出回路、TG・・タイ
ミング発生回路、REF・・自動リフレッシュ回路、D
OB・・データ出力バッファ、DIB・・データ人力バ
ッファ、MPX・・マルチプレクサ、G1.G2・・ナ
ントゲート回路
FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a circuit diagram showing a partial embodiment of the timing generation circuit, and FIG. 3 is a timing diagram for explaining its operation. be. M-ARY...Memory array, PCI...Precharge circuit, SA...Sense amplifier, C-SW...Column switch, R-OCR...Row address decoder, C-DC
R: Column address decoder, MA: Main amplifier, ATD: Address signal change detection circuit, TG: Timing generation circuit, REF: Automatic refresh circuit, D
OB...data output buffer, DIB...data manual buffer, MPX...multiplexer, G1. G2...Nant gate circuit

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、外部端子から供給された制御信号により自動リフレ
ッシュ動作を行う自動リフレッシュ回路と、アドレス信
号の変化検出出力と外部制御信号とに基づいて内部回路
の動作に必要な一連のタイミング信号を発生するととも
に、上記自動リフレッシュ回路により行われるリフレッ
シュ動作状態の時に少なくとも共通相補データ線の信号
を増幅するメインアンプの動作を停止させる回路を含む
タイミング発生回路とを具備することを特徴とするダイ
ナミック型RAM。 2、上記ダイナミック型RAMは、リフレッシユ制御信
号とライトイネーブル信号の組合せにより自動リフレッ
シュ回路により形成されたアドレス信号により指示され
たメモリセルに書き込み動作を行う機能を持つものであ
ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のダイナ
ミック型RAM。
[Claims] 1. An automatic refresh circuit that performs an automatic refresh operation based on a control signal supplied from an external terminal, and a series of processes necessary for the operation of the internal circuit based on the change detection output of the address signal and the external control signal. It is characterized by comprising a timing generation circuit that generates a timing signal and includes a circuit that stops the operation of a main amplifier that amplifies at least a signal on the common complementary data line during a refresh operation state performed by the automatic refresh circuit. Dynamic RAM. 2. A patent characterized in that the dynamic RAM has a function of performing a write operation to a memory cell designated by an address signal generated by an automatic refresh circuit using a combination of a refresh control signal and a write enable signal. Dynamic RAM according to claim 1.
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WO1992009084A1 (en) * 1990-11-16 1992-05-29 Fujitsu Limited Semiconductor memory having high-speed address decoder

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